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淺談核電站常規(guī)島技術(shù)方案 2
摘 要 根據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)核電設(shè)備制造廠所提供的資料，形成四類可供我國(guó)將來(lái)核電站選擇的常規(guī)島技術(shù)方案，并對(duì)四類技術(shù)方案進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞 核電站 常規(guī)島 技術(shù)方案
核電站的設(shè)備選型和供貨商的選擇，應(yīng)采用國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)性招標(biāo)方式，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、自主化、國(guó)產(chǎn)化等方面進(jìn)行深入分析比較，來(lái)選定供貨商和機(jī)型。國(guó)外制造商必須選擇國(guó)內(nèi)設(shè)備制造廠作為合作伙伴，轉(zhuǎn)讓技術(shù)、合作生產(chǎn)，逐步全面實(shí)現(xiàn)自主化和設(shè)備國(guó)產(chǎn)化。
經(jīng)初步研究，常規(guī)島部分可供選擇的國(guó)外主要設(shè)備潛在供貨商有：英法GEC-ALSTHOM公司、美國(guó)西屋公司、日本三菱公司、美國(guó)GE公司等。到目前為止，ALSTHOM公司已同中國(guó)東方集團(tuán)公司進(jìn)行合作，形成一個(gè)聯(lián)合體；美國(guó)西屋公司已同上海核電設(shè)備成套集團(tuán)公司合資，組成西屋-上海聯(lián)隊(duì)。其它公司到目前尚未進(jìn)行合作。
根據(jù)ALSTHOM公司、西屋公司、三菱公司和GE公司等核電設(shè)備制造商所提供的資料，按照堆型的不同和一回路的不同，可以形成四類技術(shù)方案：
方案一——三環(huán)路改進(jìn)型壓水堆核電機(jī)組；
方案二——ABB-CE的系統(tǒng)80(System 80)型壓水堆核電機(jī)組；
方案三——日本三菱公司的四環(huán)路壓水堆核電機(jī)組；
方案四——先進(jìn)型沸水堆(ABWR)核電機(jī)組。
下面就各類技術(shù)方案分別進(jìn)行分析。
1 三環(huán)路改進(jìn)型壓水堆核電機(jī)組
此方案的一回路為標(biāo)準(zhǔn)的300 MW一個(gè)環(huán)路的三環(huán)路壓水堆。此類方案包括中廣核集團(tuán)公司提出的CGP1000、歐洲公司(包括EDF、FRAMATOME、GEC-ALSTHOM)推出的CNP 1000和西屋-上海聯(lián)隊(duì)推出的CPWR1000三種壓水堆核電機(jī)組。
1.1 CGP1000與 CNP1000核電機(jī)組
CGP 1000由中廣核集團(tuán)提出，以大亞灣核電站為參考站，并借鑒美國(guó)西屋公司和ABB-CE公司的部分先進(jìn)的設(shè)計(jì)，有選擇地吸收了用戶要求文件(URD)的要求，形成以300 MW一條環(huán)路的CGP1000技術(shù)方案。常規(guī)島部分，汽輪發(fā)電機(jī)組選用ALSTHOM的Arabelle1000型汽輪發(fā)電機(jī)組。
CNP1000由歐洲制造商(EDF、FRAMA-TOME、ALSTHOM)根據(jù)法國(guó)核電計(jì)劃及大亞灣核電站、嶺澳核電站等工程的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行及維修中積累起來(lái)的經(jīng)驗(yàn)推薦給中國(guó)的核電機(jī)組。常規(guī)島部分的汽輪發(fā)電機(jī)組也以Arabelle1000型汽輪發(fā)電機(jī)組作為推薦機(jī)組。
由于CGP1000和CNP1000的常規(guī)島部分的汽輪發(fā)電機(jī)組均為Arabelle1000型，所以實(shí)際上為同一類核電機(jī)組。
ALSTHOM在總結(jié)54臺(tái)第1代汽輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，組合出了Arabelle1000型汽輪發(fā)電機(jī)組，參考電站為Chooz B(2臺(tái)1 450 MW機(jī)組已分別于1996年7月11月投入運(yùn)行)。
1.1.1 Arabelle1000型汽輪發(fā)電機(jī)組的主要技術(shù)數(shù)據(jù)
a)最大連續(xù)電功率：1 051 MW；
b)轉(zhuǎn)速：1 500 r/min；
c)機(jī)組效率：36.3%；
d)末級(jí)葉片長(zhǎng)度：1 450 mm；
e)排汽面積：76.8 m2；
f)背壓：5.5 kPa；
g)凝汽器冷卻面積：68 633 m2；
h)發(fā)電機(jī)額定輸出功率：1 050 MW；
i)發(fā)電機(jī)視在輸出功率：1 235 MVA；
j)發(fā)電機(jī)額定功率因數(shù)：0.85；
k)發(fā)電機(jī)額定端電壓：26 kV。
1.1.2 Arabelle1000型汽輪發(fā)電機(jī)組的主要特點(diǎn)
a)缸體結(jié)構(gòu)：三缸四排汽(HP/IP 2×LP94)，汽輪機(jī)采用高中壓組合汽缸并直接和2個(gè)雙流低壓缸相連接，含有流向相反的高壓和中壓蒸汽流道。低壓缸為雙流式，低壓外缸體支承在冷凝器上面，不是直接裝在汽機(jī)基礎(chǔ)上，軸承座和內(nèi)缸體直接座于汽機(jī)基礎(chǔ)上；
b)由于末級(jí)葉片比較長(zhǎng)，具有較大的排汽面積，可使蒸汽膨脹過(guò)程加長(zhǎng)，減少余速損失，提高機(jī)組效率；
c)由于蒸汽在高／中壓缸中膨脹過(guò)程是以干蒸汽單流方向進(jìn)行，另外，在高、中壓排汽口加裝抽汽擴(kuò)散器以增加效率，所以，Arabelle1000型汽輪機(jī)的高中壓膨脹效率相對(duì)比較高；
d)發(fā)電機(jī)采用水氫氫冷卻方式，勵(lì)磁系統(tǒng)采用無(wú)刷勵(lì)磁方式。
1.2 CPWR1000核電機(jī)組
CPWR1000由西屋-上海聯(lián)隊(duì)推出，由上海市核電辦公室牽頭，組織上海核工程研究設(shè)計(jì)院、華東電力設(shè)計(jì)院、西屋公司等單位聯(lián)合展開(kāi)CPWR1000概念設(shè)計(jì)工作，并于1997年6月份完成。
CPWR1000是建立在西屋公司成熟的、經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、工程實(shí)踐驗(yàn)證的技術(shù)上，以西班牙的Vandellos Ⅱ?yàn)閰⒖茧娬?該電站已有50 000 h以上的高利用率的運(yùn)行業(yè)績(jī))，結(jié)合西屋先進(jìn)型壓水堆機(jī)組(APWR1000)技術(shù)，并進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)而來(lái)。
1.2.1 CPWR1000汽輪發(fā)電機(jī)組主要技術(shù)數(shù)據(jù)
a)汽輪機(jī)型式：?jiǎn)屋S、四缸、六排汽、凝汽式、二級(jí)再熱裝置；
b)轉(zhuǎn)速：1 500 r/min；
c)主蒸汽門前蒸汽壓力：6.764 MPa；
d)主蒸汽門前蒸汽溫度：283.5 ℃；
e)主蒸汽門前蒸汽流量：5 493.5 t/h；
f)主蒸汽門前蒸汽濕度：0.25%；
g)回?zé)岢槠?jí)數(shù)：6級(jí)(1級(jí)高壓加熱器 1級(jí)除氧器 4級(jí)低壓加熱器)；
h)給水溫度：223.9 ℃；
i)平均冷卻水溫度：23.0 ℃；
j)末級(jí)葉片長(zhǎng)度：1 250 mm；
k)排汽壓力：5 kPa；
l)凈熱耗率：9.788 kJ/(Wh)；
m)機(jī)組最大保證功率：1 071.09 MW；
n)發(fā)電機(jī)功率因數(shù)：0.9；
o)短路比：0.5；
p)冷卻方式：水氫氫；
q)勵(lì)磁系統(tǒng)：靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)。
1.2.2 APWR1000汽輪發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
汽輪發(fā)電機(jī)組采用1個(gè)雙
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